重金属胁迫对抗生素抗性的影响

畜禽养殖废水中抗生素和重金属的污染效应及其修复研究进展_卢信

养殖废水中抗生素、重金属及其复合污染问题日益凸显。本文分析了当前养殖废水中抗生素与重金属来源、污染现状、生态环境危害及修复技术，针对抗生素、重金属及其复合污染修复技术研究还相对缺乏的问题，提出将植物修复与微生物修复结合起来，以及将物理吸附、化学氧化与生物修复等多种技术相结合，构建绿色高效的养殖废水处理体系，为今后探索抗生素与重金属复合污染废水的修复技术提供思路与参考。关键词：抗生素；生物修复；养殖废水；重金属；复合污染 X592 文献标识码： A 4440 （ 2014 ） 03067111 文章编号： 1000中图分类号：
5 全世界抗生素年均使用总量为1． 0 ～ 2． 0 × 10 t，其中约 70% 用于畜牧业；欧盟国家每年抗生素用量达［10 ］ 5 000 t，其中四环素类抗生素占一半。美国每年
生产的抗生素中约有 70% 用作畜禽生长促进剂，其 4 ［11 ］中用于动物生产的年抗生素用量为1． 12 × 10 t 。 2003 年仅青霉素中国是抗生素的生产和消费大国， 4 2． 8 × 10 t ，产量就达占世界总产量的 60% ；土霉素
［1 ］
抗生素残留及危险性评估调查研究，而国内的相关研究尚处于起步阶段，研究的技术手段还比较落后
［79 ］
。因此，本文针对养殖废水中重金属与抗生素
交叉污染日益严重的问题，综述国内外有关重金属、抗生素及其复合污染效应与修复的研究进展，以引起人们的关注和重视，并为今后开展相关领域的研究提供思路与参考。
1107 收稿日期：20136）；江基金项目：公益性行业（农业）科研专项基金项目（ 201203050苏省科技支撑计划（农业部分）项目（ BE2013436 ）；江苏省自主创新基金项目［CX（ 13 ） 3036］作者简介：卢），信（ 1978女，广西都安人，博士，助理研究员，主要从事土壤与水体污染效应及其修复方面的研究。（ Tel ） mail）： lxdeng@ 126． com。罗佳为共同 02584390581 ；（ E第一作者。（ Tel ） 02584391207 ；（ Email ） zhenhuaz70 @ hot通讯作者：张振华， mail． com

重金属对几种微生物的胁迫生理毒性研究报告

重金属对几种微生物的胁迫生理毒性研究我们生活的世界是一个微生物世界，人类就生活在微生物海洋里，其中土壤和水体是微生物种类和数量比较多的两个生活环境，随着社会的进步，工农业的发展，各种生产和生活废弃物的排放，人类生活的环境受到各种废弃物的严重污染，这些污染给环境带来了严重的影响，同时也影响了环境中的各种生物，微生物也不例外，微生物以其独有的特征成为环境污染监测中一个重要指标，如水体中生物监测的对象就主要是细菌。

一般情况下，环境中重金属的存在会对动、植物和微生物造成一定的毒害作用, 但是各种生物对重金属的敏感性有很大的差别。

微生物作为一类低等的单细胞的生物，外界环境对它作用具有均一性特征，更容易受到外界环境的影响，所以，微生物对各种污染物的敏感性是比较强的。

很多研究表明，微生物在受到重金属胁迫后，往往会在区系组成、生理生化、遗传等方面对重金属作出响应，根据以上指标的变化特点，分析不同重金属在不同浓度梯度下对几类典型微生物造成的影响，为环境中重金属污染状况进行评价提供理论依据，并为环境重金属污染的生物修复提供理论指导。

外界环境中存在的微生物主要有三大类：细菌(根据革兰氏染色可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌)、真菌和放线菌，它们在结构、组成、形态和大小等方面都有各自的特征:革兰氏阳性菌：有细胞壁，构成的主要成分是肽聚糖，肽聚糖层较厚，细胞壁的其他成分是磷壁酸；细胞膜的构成与高等生物一样，成分是磷脂和蛋白质分子；细胞内有一核区，其成分有DNA、RNA和支架蛋白。

革兰氏阴性菌：与革兰氏阳性菌细胞壁的共有成分是肽聚糖，但是，革兰氏阴性菌肽聚糖层较薄，在其细胞壁外有有一层结构复杂的外膜，其主要成分是脂蛋白、脂多糖、孔蛋白等，其他结构成分与革兰氏阳性菌相同。

链霉菌：是放线菌中的一个大属，在土壤中分布广，种类多，属于原核微生物中的革兰氏阳性菌，结构为杆状或丝状。

酵母菌：是真核微生物中的一个大类群，它的特点是细胞中含有细胞核，细胞个体较大，细胞壁的成分多以几丁质为主。

基因共选择

基因共选择
基因共选择是指在生物进化过程中，由于选择压力的作用，导致亲缘关系较近的基因共同被选择的现象。

基因共选择分析（CSA）和基因共进化分析（GEA）是两种确定基因间共选择关系的方法，需要使用大量的基因组数据进行分析。

例如，在一项全球范围的研究中证实了金属和抗生素抗性基因的共选择理论，不同金属矿来源的AMD（酸性矿山废水）具有相似的以多药抗性机制占主导的抗生素抗性组，且总的ARGs（抗生素抗性基因）的相对丰度与城市污水中的相似，但高于淡水沉积物中的相对丰度。

此外，长江中下游稻田土壤重金属通过改变细菌群落潜在驱动抗生素抗性基因共选择机制的研究表明，沿长江中下游稻田土壤重金属可能通过改变土壤细菌群落结构和功能驱动抗生素抗性基因的共选择抗性，从而增加人类健康和环境质量风险，也对农业生产和生态环境提供了理论依据。

食源性单核细胞增生李斯特菌的重金属镉抗性及其与抗生素耐药性的关系研究

现代食品科技
ＭｏｄｅｒｎＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
பைடு நூலகம்
２０１３，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．３
食源性单核细胞增生李斯特菌的重金属镉抗性及
其与抗生素耐药性的关系研究
何建华 ’ ，徐冬日ｉ５，刘星宇。，石磊，闫鹤
ａｎｄ１ｔ・０ｌｌｅ
１Ｒ …ｅｌａｔｉ ■ ｏｎｓｌｌｉ ‘ ｐｓ１Ｄｅｔ・ｗｅｅｎＬａｃ１Ｉｍｉ ‘ ｕｍＲ＇一ｅｓｉ ● ・ｓｔａｎｃｅａｎｃｌｌ ▲ Ａｎｔ・ｉ … Ｄｉｏｔ・ｉ ‘ ｃ量１ｈ ‘ ｅＳｌ ● ＪＳｔａｎｃｅ
（２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｏｕｈＣｔｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）（３．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＡｉｒｐｏｒｔＥｎｔｒｙ－ＥｘｉｔｎｓＩｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＱｕａｒａｎｔｉｎｅＢｕｒｅａｕ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０４７０，Ｃｈｉｎａ）（４．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｏｏｄＳａｆｅｙｔｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｊｉｎｚｈｏｕ１２１０１３，Ｃｈｉｎａ）

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展【摘要】PGPR（植物生长促进剂）是一类有益细菌，具有促进植物生长、增加耐逆性、抗病虫害等作用。

本文旨在探讨PGPR的作用机制及其在农业中的应用研究进展。

首先介绍了PGPR的定义与分类，进一步探讨了其作用机制，包括激发植物生长、提高养分吸收等。

接着分析了PGPR在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的应用情况。

结论部分总结了目前的研究进展，指出存在的问题并展望未来研究方向，为进一步深入研究PGPR在农业领域的应用提供了参考。

【关键词】PGPR, 农业, 应用研究, 植物生长促进, 抗生素生产, 环境修复,作用机制, 研究进展, 问题与展望, 未来研究方向1. 引言1.1 研究背景植物生长促进剂（Plant Growth Promoting Rhizobacteria，PGPR）是一类对植物生长有益的根际细菌，通过多种途径与植物根系相互作用，促进植物的生长与发育。

随着人们对土壤微生物多样性和功能的研究不断深入，PGPR在农业领域的应用也越来越受到关注。

在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面，PGPR的应用潜力被不断挖掘和拓展。

对PGPR的作用机制及其在农业上的应用进行深入研究，不仅有助于解决当今农业生产中存在的问题，还能为可持续发展提供新思路和新方法。

在这一背景下，本文旨在系统总结PGPR的相关研究进展，探讨其在农业上的应用前景，为进一步推动PGPR在农业生产中的应用提供参考和指导。

1.2 研究目的本文旨在探讨PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展，通过对PGPR的定义与分类、作用机制以及在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的应用进行深入探讨，为农业生产提供更科学的指导和技术支持。

具体目的包括：1. 系统地介绍PGPR的定义与分类，以便读者更好地了解PGPR 的特性和种类，为后续内容的理解打下基础；2. 探究PGPR的作用机制，揭示其在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的作用机制，为进一步研究PGPR在农业中的应用提供理论支持；3. 分析PGPR在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的具体应用，总结其在不同领域的优势和实际效果，为农业生产提供可行的技术方案和方法；4. 总结当前研究进展，探讨存在的问题和改进空间，并展望未来的研究方向，为进一步深化PGPR在农业领域的应用提供指导和建议。

重金属污染对微生物和植物生长的影响研究

重金属污染对微生物和植物生长的影响研究重金属是指密度大于5g/cm3、具有毒性和对人体和环境造成危害的金属元素。

由于重金属在生产生活中过度使用，一些行业排放不当，如小型冶炼厂、废旧电器制造以及养殖等行业，导致重金属含量越来越高，容易造成环境污染，土壤污染是其中之一。

而土壤污染除了严重影响生态环境和人类的健康外，还会直接影响微生物和植物的生长，对产量和品质造成威胁，因而引起科研人员的关注。

一、重金属对微生物的影响微生物是土壤的重要组成部分，它们通过繁殖、分解有机物等活动参与到了很多土壤生物过程中，同时，它们对环境的污染值得深入研究。

重金属这类毒物通过物理、化学和生物学三种方式影响微生物的生长。

首先，重金属元素对细胞生长和功能的直接影响在于造成基因突变、活性酶抑制和蛋白质损伤等，会使微生物代谢能力和活性降低。

例如，铅元素的毒性作用表现为抑制DNA复制和发生突变；镉元素主要导致蛋白质泡沫经历变性过程，尤其是对于一些硫酸盐还原菌影响较大。

其次，重金属元素影响与土壤微生物协同作用的反应机制有两种方式，一是贡献合将微生物代谢能力降低，导致微生物对需要互补代谢产物的生物过程的执化降低。

二是影响微生物膜的渗透性和电能势，尤其是大气环境重金属降低每个微生物膜中的负离子外部浓度，放大空心的渗透性障碍物，从而抑制微生物的代谢活动。

三是重金属元素通过调节土壤微生物的分布和群落结构，对土壤养分循环、有机物质分解、氮循环等生物地球化学过程产生影响。

二、重金属对植物的影响植物长在土壤里，重金属元素的污染会对植物生长、发展、生理代谢和产量造成影响。

植物纤维素合成受累时，导致了植物叶片的水分耗损，造成植物的营养缺乏和腐烂。

此外，重金属元素损害植物根系结构，导致植物吸收不到足够的营养和水分；阻碍营养元素和水的正常上升运输，影响植物叶片生长；还会促使病毒、病菌、真菌等微生物的生长，对植物的危害更加严重。

在重金属元素影响下，植物产生了机体解毒酶，来分解和抵抗重金属的危害。

农业部为什么要禁用高锌养猪场长期使用高锌的危害

农业部为什么要禁用高锌养猪场长期使用高锌的危害农业部在9月发布禁用高锌通知这对饲料行业影响，精确度是农业部对饲料行业的重视和对饲料质量的安全重视，也让人分开始注意高锌饲料，那么农业部为什么要禁用高锌?养猪场长期使用砖厂高锌的危害。

1989年，丹麦科学家Poulsen首次提出，在断奶仔猪饲料中会添加药理剂量降低氧化锌可显的断奶后的腹泻率。

在当时，这被称为二十世纪猪营养研究的里程碑式的发现世纪末之一。

在之后接近二十年的实践更是短证明，此方法不仅有效，而且非常经济，几乎成为国内外饲料行业解决仔猪腹泻的解决一种最惯用的手段。

但是很快，我们又发现使用氧化锌特别是过量使用，会给生猪、人类以及整个环境带来危害。

比如长期使用药理剂量的氧化锌会降低生猪的采食量，从而抑制其生长;再比如高剂量的氧化锌会导致中锌的大量排放，对人类的环境造成影响。

农业部为什么要禁用高锌?养猪场长期使用多选用锌的危害具体来看，氧化锌的使用，特别是多锌的危害猛于虎1、重金属污染由于部分厂家的氧化铁质量部份控制不严格，很可能会受到镉、砷、铅等的污染，若添加到仔猪饲料中，将使得生猪机体深受镉、砷、铅等的污染，可能在屠宰时仍旧能检测到它们的存在。

2、营养拮抗高剂量的锌会生猪机体产生过量的金属硫蛋白，在肠道内可与铜元素结合，可能会导致肠道内的铜缺乏的问题。

并且，高剂量的氧化锌还会降低植酸酶果胶的作用，使得生猪出现磷缺乏的症状。

同时也有研究证明，高剂量的氧化锌还会中和一定数量的有机酸等酸从而降低有机酸的作用。

3、锌有毒性，长期添加氧化锌，将对生猪调节作用的健康产生负面作用，肉眼通过观察到的结果为，皮肤苍白，毛长等。

4、当日粮锌浓度不超过150ppm时，通过猪粪富集到土壤中的锌每年不会超过3000ug/kg干物质。

每吨饲料中添加3kg的氧化锌，那么猪一生排除的锌元素会增加30%，这将增加猪场粪污处理以及环境消耗的减少负担。

5、使用非常高剂量的氧化锌后，高锌在使一些使得病原菌对锌具有抗性的同时，还会加速这些对抗生素产生耐药性。

重金属对植物抗逆力影响及机制探讨

重金属对植物抗逆力影响及机制探讨植物是生态系统中的重要组成部分，其能够通过适应环境变化来维持自身的生存和繁衍。

然而，在现代工业化进程中，重金属的排放和累积已成为一个严重的环境问题。

重金属污染不仅对人类健康有害，还会对植物生长发育和生理功能造成严重影响。

本文将讨论重金属对植物抗逆力的影响及其机制。

重金属对植物的毒性作用主要表现为抑制植物的生长和发育，破坏植物的生理功能。

重金属离子进入植物体内后，会干扰植物的正常代谢过程，导致植物叶片受损、凋萎和脱落。

此外，重金属还会改变植物根系发育，导致根系形态异常，进而影响植物对营养物质的吸收。

重金属的毒性作用还表现为抑制植物光合作用和呼吸作用，导致光合产物的减少，进而影响植物的生长和发育。

然而，一些植物对重金属的抗性较强，能够在重金属污染环境中生存和繁衍。

研究表明，一些植物通过积累和分配重金属来减轻其对植物的毒性。

这是因为植物通过根系和叶片中的根际微生物和毛细管系统，将重金属转移到细胞间质中，并将其稳定在胞外空间中。

同时，植物还能通过活化和分解重金属离子，减少其对细胞内分子的结合，从而减轻其毒性作用。

此外，植物还能够通过调节其自身的抗氧化能力，减少重金属对细胞的氧化损伤。

植物对重金属的抗性主要是通过一系列基因的调控来实现的。

研究发现，植物通过调节重金属转运蛋白的表达和活性，来控制重金属的吸收、转运和排出。

这些转运蛋白包括金属硫蛋白、金属螯合蛋白和转运载体蛋白等。

此外，植物还通过调节一些抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶等，来减轻重金属对细胞的氧化损伤。

另外，植物还可以通过调节抗逆基因的表达，如转录因子、激酶等，来增强其抗逆性。

总之，重金属对植物的抗逆力会造成严重的影响，限制植物的生长和发育。

然而，一些植物能够通过积累重金属和调节抗逆基因的表达来提高其抗逆能力。

因此，通过研究植物的重金属抗性机制，可以为重金属污染地区的植物修复和利用提供参考，进一步减轻重金属污染对生态系统的影响。